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文档简介
四、光的反射一.光的反射的概念(共5小题)二.用光的反射解释倒影(共7小题)三.实验探究光的反射定律(共6小题)四.光的反射定律(共5小题)五.入射角、反射角的相关计算(共6小题)六.反射光随入射光及镜子的变化(共5小题)七.利用光的反射判断水面上升或下降(共4小题)八.作光的反射光路图(共5小题)九.镜面反射和漫反射(共7小题)十.光路的可逆性(共4小题)一.光的反射的概念(共5小题)1.下列有关光现象的说法错误的是()A.路口反光镜为凸面镜,对光线有会聚作用,可以扩大视野B.晴天,树荫下的光斑是由于光沿直线传播形成的C.自行车的尾灯是靠光的反射来引起后方车辆司机注意的D.光在水中的传播速度比空气中慢【答案】A【详解】A.路口反光镜为凸面镜,对光线有发散作用,可以扩大视野,故A错误,符合题意;B.晴天,树荫下的光斑是太阳经过树叶间的缝隙成的太阳的像,是由于光的直线传播形成的,故B正确,不符合题意;C.自行车的尾灯是由互成直角的小平面镜组成,将汽车射来的光再沿原路反射回来,引起司机的注意,故C正确,不符合题意;D.光在水中的传播速度约为空气中传播速度的,故D正确,不符合题意。故选A。2.在传统文化进校园活动中。我区各校开展了丰富多彩的古诗词诵读活动,下面是小真同学对某些诗句中蕴含的物理知识的理解。其中不正确的是()A.“遥知不是雪,为有暗香来”——雪的形成是凝华现象B.“举杯邀明月”——酒杯中的“明月”是光的直线传播形成的C.“谁家玉笛暗飞声”——玉笛声是通过空气传播的D.“露似真珠月似弓”——露实际是小水滴,是液化形成的【答案】B【详解】A.“遥知不是雪,为有暗香来”,雪的形成是从气态直接变成固态的过程,是凝华现象,故A正确,不符合题意;B.酒杯中的酒面相当于平面镜,月亮的倒影是光的反射形成的虚像,故B错误,符合题意;C.声音的传播需要介质,固体、液体和气体都是介质。“谁家玉笛暗飞声”,笛声通过空气传到我们的耳朵,故C正确,不符合题意;D.“露似真珠月似弓”,露的形成是空气中的水蒸气遇冷液化成小水珠,是液化现象,故D正确,不符合题意。故选B。3.下列光现象中,由于光的反射形成的是()A.日晷计时 B.小孔成像C.立竿见影 D.能看见本身不发光的物体【答案】D【详解】A.日晷利用晷针形成影子的长度和转过的角度来计时,影子的形成是光的直线传播,故A不符合题意;B.小孔成像是光线通过小孔后形成的倒立的实像,是由光的直线传播形成的,故B不符合题意;C.立竿见影是由于竿挡住了射向地面的太阳光,属于光的直线传播现象,故C不符合题意;D.看到不发光的物体是由于物体反射的光线进入了人的眼睛,属于光的反射现象,故D符合题意。故选D。4.在点燃的篝火、明亮的月亮、极光中,属于光源的有;其中不是光源的而是由于光的(选填“反射”或“折射”)使其“发光”【答案】点燃的篝火、极光反射【详解】[1]自身能够发光的物体是光源,点燃的篝火、极光,自身都能发光,是光源。明亮的月亮自身不能发光不是光源。[2]不是光源的物体,由于发射其它光,而被看到。5.“嫦娥六号”月球探测器经过近月制动减速后进入环月轨道,于2024年6月2日落月开展采样工作,最后返回地球。“嫦娥六号”搭载了意大利激光角反射器,为月面探测提供服务,通过反射激光进行精准测量定位。定位利用的光学原理是;光在真空中的速度是。【答案】光的反射3×108m/s【详解】[1][2]定位技术利用的光学原理是光的反射,通过反射回来的光信号来确定位置,利用了光来传递信息。光在不同介质中传播速度不同,光可以在真空中传播,在真空中的速度最大,是3×108m/s。二.用光的反射解释倒影(共7小题)6.中国诗词中朦胧浪漫的光影美学有很多,例如出自《春山夜月》的诗句“掬水月在手,弄花香满衣”。关于“掬水月在手”的现象下列说法正确的是(
)A.属于光的折射现象 B.手中的月是天上月亮的实像C.手中的月比天上月亮小 D.手中的水相当于平面镜【答案】D【详解】ABD.“掬水月在手”的现象,手中的水相当于平面镜,是月亮反射的光,照到水的表面,反射的光进入人的眼中,属于光的反射现象,平面镜成像是虚像,故手中的月是天上月亮的虚像,故AB错误,D正确;C.根据平面成像的特点,像和物体是等大的,手中的月与天上月亮大小相等,故C错误。故选D。7.《祁阳县志》记载了“书岩霁月”是祁阳八景之一,如图,书岩倒映水中,微波荡漾,犹似翻书。书岩倒映的形成是由于()A.光的直线传播 B.光的反射C.光的折射 D.光的色散【答案】B【详解】平静的水面相当于平面镜,书岩倒映水中是平面镜成像现象,是光的反射形成,故B符合题意,ACD不符合题意。故选B。8.一只天鹅漂浮在水面,轻波荡漾间,天鹅在水中的倒影,如图所示。天鹅倒影的形成是由于()A.光的反射 B.光的直线传播C.光的折射 D.光的色散【答案】A【详解】天鹅在水中的倒影属于平面镜成像,其原理是光的反射形成的虚像,故A符合题意,BCD不符合题意。故选A。9.李白的名句“举杯邀明月,对影成三人”中,涉及到的光学知识理解正确的是(
)A.空中的明月是光源B.月光能照射到人,说明光的传播需要介质C.地上的人影与杯中人影都是由于光的反射形成的D.地上的人影与杯中的人影是不同的,地上是“影”,而杯中是“像”【答案】D【详解】A.光源是自身能发光的物体,明月是反射太阳的光,不是光源,故A错误;B.光可以在真空中传播,月光能照射到人,说明光的传播不需要介质(在真空中也能传播),故B错误;C.地上的人影是光的直线传播形成的,杯中的人影是光的反射形成的像,故C错误;D.地上的“影”是光沿直线传播,人挡住光形成的阴影;杯中的“像”是光的反射形成的,二者不同,故D正确。故选D。10.一只小鸟在平静的湖面上飞过,小鸟距水面3m时,小鸟在湖面的“倒影”是由于光的形成的,该“倒影”距小鸟m。【答案】反射6【详解】[1]小鸟在湖面的倒影是平面镜成像现象,是由于光的反射形成的。[2]平面镜所成的像和物体到平面镜的距离相等,已知小鸟距水面3m,像到水面的距离也是3m,所以该倒影距小鸟l=3m+3m=6m11.夏天我们在树荫下休息,树荫是由光的形成;当我们在河边散步时,会看到水面有岸边树的倒影,则倒影是由光的形成的。【答案】直线传播反射【详解】[1]树荫是由于光沿直线传播,在传播过程中被树叶遮挡住一部分形成的,属于光的直线传播。[2]倒影属于平面镜成像,是光的反射现象。12.如图是西安市安定门的月亮桥,大桥与在水中略微显暗的倒影浑然一体,更加富有层次。月亮桥在水中的倒影是由光的形成的,人们在不同位置都能看到桥是光在桥上发生了。假设桥下水深为2m,桥上一彩灯原来距水面3m,某日因下雨河水上涨了0.3m,则该彩灯的“倒影”距彩灯m,若将彩灯再提高一些,像的大小将(填“变大”、“变小”或“不变”)。【答案】反射漫反射5.4不变【详解】[1]水面相当于平面镜,月亮桥在水中的倒影,是桥反射的光经水面反射后形成的虚像,所以是由光的反射形成的。[2]人们在不同位置都能看到桥,是因为桥表面不光滑,光照射到桥上时,会向各个方向反射,这种反射是漫反射,因此在不同位置都能接收到桥反射的光。[3]河水上涨0.3m后,彩灯距水面的距离变为3m-0.3m=2.7m根据平面镜成像特点,像与物到镜面的距离相等,此时“倒影”距水面也为2.7m,所以彩灯的“倒影”距彩灯的距离为2.7m+2.7m=5.4m[4]根据平面镜成像特点,像与物的大小相等,彩灯的大小不变,因此即使将彩灯再提高一些,像的大小也将不变。三.实验探究光的反射定律(共6小题)13.如图所示,小强利用激光笔,可折转的硬纸板、平面镜等器材探究光的反射定律。下列说法正确的是()A.在选择硬纸板作为光屏时应尽量选择易发生镜面反射光滑的B.如果在某个角度看到反射光线、法线、入射光线重合,说明这三条线在同一平面C.实验中多次改变入射角,是为了减小误差D.如果将左侧纸板往后折或纸板没有与平面镜垂直放置,在纸板上将看不到反射光【答案】D【详解】A.在选择硬纸板作为光屏时,应尽量选择粗糙的,可以发生漫反射,便于观察实验现象,故A错误;B.当观察到反射光线、法线、入射光线三线合一时,能够说明入射光线、反射光线、法线在同一条直线上,并不能说明三线在同一个平面内,故B错误;C.实验中多次改变入射角,是为了避免实验结论的偶然性,得到普遍规律,故C错误;D.由于反射光线、法线、入射光线在同一个平面内,如果将左侧纸板往后折,纸板上观察不到反射光线;如果纸板没有与平面镜垂直放置,反射光在垂直于平面镜的平面内,在纸板上将看不到反射光,故D正确。故选D。14.如图所示,探究光的反射规律时,在平面镜的上方垂直放置一块光屏,光屏由可以绕折转的E、F两块板组成。让一束光贴着光屏左侧的E板沿方向射到O点,在右侧F板上能看到反射光,实验时从光屏前不同的方向都能看到光的传播路径,这是因为光在光屏上发生了反射(填“镜面”或“漫”);若将F板向后折转一定的角度,则在F板上不能看到反射光,此时反射光线和入射光线同一平面内(填“在”或“不在”)。【答案】漫在【详解】[1]实验时从光屏前不同的方向都能看到光的传播路径,这是因为射向光屏的光被反射到了四面八方,即发生了漫反射。[2]由于法线、反射光线、入射光线在同一平面内,所以当E、F两块板共面时,可以在光屏上看到反射光,若将F板向后折转一定的角度,则E、F不在同一平面上,故在光屏上不能看到反射光,但此时的入射光线、反射光线仍在同一平面内。15.晓华利用如图装置探究光反射时的规律。(1)如图甲所示,实验时,把一个平面镜放在水平桌面上,再把白色纸板ENF(右侧可绕ON翻折)竖直地立在平面镜上,纸板应镜面放置。使一束光贴着纸板沿某一角度射到O点,光在纸板上发生(选填“镜面”或“漫”)反射,呈现径迹。光经平面镜反射,沿另一个方向射出;(2)若纸板整体向后倾斜,如图丙,此时,反射光线___________(选填字母序号);A.仍在纸板上呈现B.被纸板挡住C.在纸板的前方(3)改变光束入射的角度,多做几次,换用不同颜色的笔记录每次光的径迹。取下纸板,用量角器测量ON两侧的∠i和∠r,是为了;根据实验结论可知:当入射光线EO与平面镜夹角为50°时,反射角为;(4)让光沿图甲中FO方向照射到镜面,它会沿着OE方向射出。这表明:在光的反射现象中,光路是的。(5)如图乙所示,把纸板ENF右侧绕ON向前折或向后折,在右侧纸板上看不到反射光。这表明:在反射现象中,反射光线、入射光线和法线都在内。【答案】(1)垂直漫(2)C(3)比较反射角与入射角的大小关系40°(4)可逆(5)同一平面【详解】(1)[1]把一个平面镜放在水平桌面上,再把一张可以绕ON翻折的白色纸板ENF竖直地立在平面镜上,由于法线与镜面垂直,纸板上的直线ON垂直于镜面,故纸板应垂直镜面放置。[2]使一束光贴着纸板沿某一角度射到O点,为了便于观察光路,光在纸板上发生漫反射,呈现径迹。(2)纸板ENF(连激光笔)整体向后倾斜,此时反射线所在的平面与镜面依然垂直,且反射光线、入射光线和法线仍在同一平面内,综上分析知,故AB不符合题意,C符合题意。故选C。(3)[1]探究光的反射规律,多次改变入射角大小并测量对应的反射角,是为了比较反射角与入射角的大小关系。[2]当EO与镜面夹角为50°时,反射角的大小为所以入射角也等于40°。(4)如果让光线逆着FO的方向射向镜面,这时的入射角为原来的反射角,根据光的反射定律,反射角等于入射角,这时的反射角为原来的入射角,所以会发现光线原路返回,也就是说,在反射现象中,光路是可逆的。(5)由题意得,当显示入射光线、反射光线的纸板在同一平面上时,入射光线、反射光线都能同时看见;当把显示反射光线的纸板NOF向前折或向后折,这时在NOF上看不到反射光,说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。16.如图所示,是陈涛同学探究光的反射规律的实验。他进行了下面的操作:(1)如图甲,让一束光贴着纸板沿某一个角度射到O点,经平面镜的反射,沿另一个方向射出,用笔描出入射光EO和反射光OF的径迹。改变光束的入射角度,多做几次,取下纸板,用量角器测量ON两侧的∠i和∠r,得到的结论是反射角入射角(选填“大于”、“等于”或“小于”);(2)为了探究反射角与入射角的关系,多次改变入射角大小并测量对应的反射角,比较两者大小关系,多次实验的目的是(3)如图乙,纸板ENF是用两块纸板连接起来的,把半面纸板NOF向前或向后折,这时在NOF上(填“看得到”或“看不到”)反射光线,此时反射光线是(选填“存在”或“不存在”),说明反射光线、入射光线和法线(选填“在”或“不在”)同一平面内。(4)使入射光线逐渐靠近法线ON,可观察到反射光线(填“靠近”或“远离”)法线;(5)如果让光线逆着OF的方向射向镜面,会发现反射光线沿着OE方向射出,这表明:在光的反射现象中,光路是的。【答案】(1)等于(2)避免实验偶然性,使得出的结论更具普遍性和可靠性。(3)看不到存在在(4)靠近(5)可逆【详解】(1)在光的反射实验中,通过多次改变入射角度,测量入射光线与法线的夹角(入射角∠i)和反射光线与法线的夹角(反射角∠r),实验数据均显示两角大小相等,因此得到的结论是反射角等于入射角。(2)在探究反射角与入射角的关系时,仅进行一次实验得到的结论可能具有偶然性,无法排除特殊情况的影响。多次改变入射角大小并测量对应的反射角,比较两者大小关系,目的是避免实验偶然性,使得出的“反射角等于入射角”这一结论更具普遍性和可靠性。(3)[1]纸板ENF由两块纸板连接而成,法线ON是两块纸板的分界线。把半面纸板NOF向前或向后折,由于反射光线、入射光线和法线在同一平面内,折转后的NOF纸板与入射光线和法线所在平面不再重合,因此在NOF上看不到反射光线。[2]折转纸板只是改变了观察角度,并未改变入射光线的照射情况,光的反射现象依然发生,所以反射光线是存在的。[3]这一现象直接说明,反射光线、入射光线和法线在同一平面内,这是光的反射规律的重要组成部分。(4)根据光的反射规律,反射角始终等于入射角。当入射光线逐渐靠近法线ON时,入射角会随之减小,对应的反射角也会同步减小,因此可观察到反射光线靠近法线。(5)让光线逆着原来反射光线OF的方向射向镜面,此时原来的反射光线变为入射光线,原来的入射光线变为反射光线,且反射光线沿着OE方向射出,与原入射光线的路径完全相反。这一现象表明,在光的反射现象中,光路是可逆的。17.在“探究光的反射规律”实验中,器材有:激光笔、可折转光屏、平面镜和喷雾器。(1)将平面镜置于水平桌面,如图甲所示。激光笔的光束射向平面镜上O点,在平面镜上方喷水雾,从前向后观察,可在镜面上方看到条光束;(2)将折转光屏垂直于平面镜放置,让入射光沿左半屏射到O点,如图乙所示。要呈现反射光,需将右半屏向(选填“前”或“后”)折转。为了从不同方向都可以观察到光在光屏上传播的径迹,应该选择表面(选填“光滑”或“粗糙”)的光屏进行实验;(3)保持入射点不变,多次改变入射方向,在光屏上记录每次实验的光路和,如图丙所示。为了研究反射光线和入射光线的位置关系,发现左、右半屏相对应的光线关于转轴对称,可将此对称轴视为。同时根据光屏上的信息可得出结论:反射角与入射角的大小。【答案】(1)2(2)前粗糙(3)法线相等【详解】(1)如图甲所示,激光笔的光束射向平面镜上点,在平面镜上方喷水雾,这样能显示出反射光线和入射光线的传播路径,所以从前向后观察,可在镜面上方看到2条光束。(2)[1]如图乙,光屏右半部分向后折了一个角度,由于反射光线、入射光线与法线在同一平面内,则需将右半屏向前折转。[2]为了从不同方向观察到光都可以在光屏上传播的径迹,应该选择表面粗糙的光屏进行实验,因为粗糙表面发生漫反射,能使反射光射向不同方向。(3)[1]由光的反射定律可知,反射光线与入射光线分居在法线两侧,反射角等于入射角,即反射光线与入射光线关于法线对称,如图丙所示,发现左、右半屏相对应的光线关于转轴对称,可将此对称轴视为法线所在位置。[2]根据光屏上的信息可得结论,反射角与入射角的大小相等,且随入射角的变化而变化。18.“探究光的反射规律”的实验装置如图甲所示,平面镜放在水平桌面上,白色纸板ABCD能绕垂直于CD的ON轴翻转,在纸板上安装一支可在纸板平面内自由移动的激光笔。(1)选用的白色纸板表面要尽可能粗糙一些,其目的是使光在纸板上发生反射,这样我们就能从各个方向看清光的传播路径;(2)在纸板上用笔描出入射光线和反射光线的径迹,用量角器测量入射角和反射角并记录。测量并记录入射角和反射角的目的是探究(选填序号);A.反射光线与入射光线是否分居法线两侧B.反射角与入射角的大小关系C.反射光线、入射光线与法线是否在同一平面D.反射现象中,光路是否可逆(3)改变光束入射角度,多次重复(1)的操作步骤,其目的是(选填序号);A.求平均值,减小实验误差B.寻求普遍规律,避免结果偶然性(4)实验中,若将纸板(连同激光笔)绕CD向后倾斜(如图乙),此时反射光线(选填“能”或“不能”)呈现在纸板上;(5)为了进一步确定反射光线的位置,楚杭同学把硬纸板重新竖直放置,将B面沿PQ剪开,将硬纸板的上半部分向后折转一定的角度,如图丙所示,发现在硬纸板的上半部分看不到反射光线,另一半能看到。此实验现象说明反射光线、入射光线和法线。【答案】(1)漫(2)B(3)B(4)不能(5)在同一平面内【详解】(1)为了便于观察实验现象,只有在纸上发生漫反射,让反射光线向着四面八方,才能从各个角度看清光的传播路径。(2)测量并记录入射角和反射角的目的是:探究反射角与入射角的大小关系,故ACD不符合题意,B符合题意。故选B。(3)改变光束入射角度,多次测量并记录入射角和反射角的目的是:寻求普遍规律,避免结果偶然性,故A不符合题意,B符合题意。故选B。(4)反射光线、入射光线和法线在同一平面内,若将纸板(连同激光笔)绕CD向后倾斜(如图乙),此时反射光线、法线都不在纸板上,反射光线不能呈现在纸板上。(5)由图丙可知,此时上半部分不在反射光线与入射光线所在的平面内,故上半部分看不到反射光线;而下半部分能看到反射光线,说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。四.光的反射定律(共5小题)19.某同学用如图所示装置“探究光的反射定律”,E、F是两块粘接起来的硬纸板,F板可绕ON转动。下列说法正确的是(
)A.图中表示反射角的是B.入射光线AO远离法线,反射光线OB将靠近法线C.若入射光线与镜面垂直,则不会有反射光线D.把纸板F向后折,在纸板F上不能看到反射光,但反射光仍存在【答案】D【详解】A.反射角是反射光线与法线的夹角,图中表示反射角的是,故A错误;B.光的反射现象中,反射角等于入射角,入射光线AO远离法线,入射角增大,反射角也增大,反射光线OB将远离法线,故B错误;C.若入射光线与镜面垂直,入射角为0°,反射角也为0°,反射光线也与镜面垂直,仍有反射光线,故C错误;D.把纸板F向后折,反射光不在纸板F所在的平面内,在纸板F上不能看到反射光,但反射光仍存在,故D正确。故选D。20.如图所示,入射光线与平面镜成角,则()A.入射角是 B.入射角增大,反射角增大C.反射角是 D.反射光线与镜面夹角是【答案】C【详解】A.入射光线与平面镜成角,则入射角为故A不符合题意;BC.根据反射角等于入射角可知,反射角是,入射角增大,反射角增大,故B不符合题意,C符合题意;D.入射光线和反射光线关于法线对称,所以反射光线与镜面夹角是,故D不符合题意。故选C。21.如图所示,固定在水面上方的光源S发出一束光线经水面反射后在光屏上有一个光斑A,已知光束与水面的夹角为40°,是光源经水面反射所成的像。下列说法正确的是()①反射角的大小为40°②当水面升高时,光斑A将向左移动③当水面升高时,反射角将变小④当水面下降时,到水面的距离变大A.只有①②正确 B.只有②④正确 C.只有①④正确 D.只有③④正确【答案】B【详解】①光束与水面的夹角为40°,则入射角为90°-40°=50°因为反射角等于入射角,因此反射角的大小为50°,故①错误;②当液面升高时,由于入射角不变,所以反射光线与原来的反射光线平行,故光屏上的光斑A向左移动到位置,如图所示:光斑A将向左移动,故②正确;③因为入射光线方向不变,当水面升高时,两次的水面是平行的,反射光线与原来的反射光线是平行的,故反射角大小不变,故③错误;④当水面下降时,物体S到水面的距离变大了,由平面镜成像特点可知,物与像关于平面镜成轴对称关系,所以像S'到水面的距离也变大了,故④正确。故选B。22.入射光线与镜面的夹角是30°,则反射角为;当入射光线垂直射向镜面时,反射角为,光线传播方向变化的角度为。【答案】60°0°180°【详解】[1]入射光线与镜面的夹角是30°,则入射光线与法线的夹角为60°,即入射角为60°,由光的反射定律可知,反射角等于入射角,则反射角为60°。[2][3]当入射光线垂直射向镜面时,根据光的反射定律可知,反射光线会原路返回,则反射角为0°,光线的传播方向改变了180°。23.如图所示,护林员利用一块平面镜使此时的太阳光水平射向山洞中的P点,那么此时的反射角是度。【答案】60【详解】根据题意可知,反射光线需水平射向P点。因为入射光线和竖直方向所成夹角为,所以入射光线与反射光线的夹角为根据光的反射定律,反射角等于入射角,且反射角与入射角之和等于入射光线与反射光线的夹角。所以反射角五.入射角、反射角的相关计算(共6小题)24.如图,固定在水面上方的光源S发出一束光线经水面反射后在光屏上有一个光斑A,已知光束与水面的夹角为,S′是光源经水面反射所成的像。下列说法正确的是()A.反射角的大小为B.当水面降低时,反射角将变大C.当水面降低时,光斑A将向右移动D.当水面降低时,S′到水面的距离变小【答案】C【详解】A.已知光束与水面的夹角为,法线与水面垂直,所以入射角为根据光的反射定律知,反射角也是,故A错误;B.因为入射光线方向不变,当水面降低时,再次的水面与原来的水面是平行的,反射光线与原来的反射光线是平行的,故反射角不变,故B错误;C.当液面降低时,由于入射角不变,所以反射光线与原来的反射光线平行,入射点下降,向右移动,因而反射光线在原来反射光的右侧,则光斑向右移动,故C正确;D.当水面降低时,物体S到水面的距离变大了,根据平面镜成像特点知,像到水面的距离也变大了,故D错误。故选C。25.在光的反射光路图中,已知入射光线与反射面的夹角为40°,则反射角为()A.40° B.50° C.90° D.20°【答案】B【详解】根据光的反射定律可知,反射光线、入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角。法线与反射面垂直,入射角是入射光线和法线的夹角,已知入射光线与反射面的夹角为40°,则法线与入射光线的夹角,即入射角的大小为故反射角的大小也为50°,故ACD不符合题意,B符合题意。故选B。26.如图所示,入射光线与平面镜成30°角,则()A.入射角是30°B.反射光线与镜面的夹角是60°C.入射角增大5°,反射光线与入射光线的夹角也增大5°D.入射光线不变,平面镜顺时针转过15°,此时反射角是75°【答案】D【详解】A.入射角为入射光线与法线的夹角,应为60°,故A不符合题意;B.根据反射定律,两角相等,那么光线与镜面的夹角也相等,反射光线与镜面的夹角也应等于30°,故B不符合题意;C.因为反射角等于入射角,入射角增大5°,反射角也应增大5°,则反射光线与入射光线的夹角增大10°,故C不符合题意;D.入射光线不变,平面镜顺时针旋转15°,则入射光线与平面镜的夹角减小为15°,则入射角增加至75°,此时反射角也为75°,故D符合题意。故选D。27.如图所示,两个平面镜相交成角,一束光以入射角入射到平面镜A,先后经过平面镜A、B反射,经过平面镜A、B反射的反射角分别是、。【答案】45°0°【详解】[1][2]依题意得,A平面镜上的入射角为则则B平面镜的入射角为0°,反射角也为0°,如图所示:28.入射光线与平面镜的夹角为,若入射光线方向不变,使平面镜绕入射点沿入射光线与法线构成的平面顺时针方向旋转后,入射光线与反射光线的夹角为或。【答案】【详解】[1][2]若入射光线在法线右侧时,如下图:顺时针旋转40°后,入射角为20°,则入射光线与反射光线的夹角为40°;若入射光线在法线左侧时,如下图:则入射光线与镜面的夹角为30°,入射角为60°,所以入射光线与反射光线的夹角为120°。29.如图所示,午后太阳发出的一条光线AO经水平放置的平面镜反射后,在东侧墙壁形成一个光斑B,OB与镜面的夹角为60°,此时入射角为度。当太阳向西边下落时,光线位置变为A'O(A'O与AO间的夹角为20°),为了光斑依然落在B点。只需将平面镜绕O点逆时针转过度。【答案】3010【详解】[1]由图可知,OB与镜面的夹角为60°,则反射角为90°-60°=30°入射角等于反射角,所以入射角为30°。[2]光斑依然落在B点,即反射光线位置不变,则反射光线与入射光线的夹角增大20°,反射角等于入射角,所以,反射角和入射角都增大10°;而反射光线位置不变,所以法线逆时针转过了10°,法线与平面镜垂直,所以,只需将平面镜绕O点逆时针转过10°。六.反射光随入射光及镜子的变化(共5小题)30.如图所示,在x轴的原点处放一点光源S,距点光源a处放一不透光的边长为a的正方体物块,若在x轴的上方距x轴为2a处放一平行于x轴且面向物块的长平面镜,则在正方体右侧x轴上,被点光源S发出经长平面镜反射而照亮的点中,到点光源S最远的距离为(
)A.2a B.3a C.4a D.5a【答案】C【详解】点光源S发出的经过正方体左侧最上端E的光线SO′,经平面镜反射后,在x轴上的点B离光源S的距离最远,过S作镜面的垂线,据像与镜面的距离等于物与镜面的距离,作出S在平面镜中的像点S′,垂线与镜面的交点为C,连接S′O′,则O′B为SO′的反射光线,另一入射光线的反射光线OA经过正方体右侧上端F与x轴的交点是点光源S在正方体右侧离点光源S最近的光点,如图所示结合题意及图示知则将FE延长,与SS′交于D点,则所以在三角形S′DF中在三角形S′SA中在三角形SCO′中在三角形S′SB中到点光源S最远的距离SB为故C符合题意,ABD不符合题意。故选C。31.如图所示,为了让反射光可以照射到墙上的S点,下列办法可行的是()A.激光笔位置不变,平面镜向下平移一段距离B.激光笔位置不变,平面镜水平向左移动一段距离C.入射点位置不变,使入射光逆时针转动一定的角度D.入射角不变,激光笔向左平移一段距离【答案】D【详解】A.激光笔位置不变,平面镜向下平移一段距离,入射点向右下方移动,反射光线向右移动,照射到墙上的光斑向下移动,故A不符合题意;B.激光笔位置不变,平面镜水平向左移动一段距离,入射点不变,反射光线也不变,照射到墙上的光斑不移动,故B不符合题意;C.入射点位置不变,使入射光逆时针转动一定的角度,则反射光线顺时针动一定的角度,照射到墙上的光斑向下移动,故C不符合题意;D.入射角不变,激光笔向左平移一段距离,入射点向左移动,反射光线向左移动,照射到墙上的光斑向上移动,故D符合题意。故选D。32.小明家中安装了一块太阳能电池板供电.当太阳在电池板后时,利用一块平面镜将太阳光反射到电池板上。若某时刻太阳光与平面镜的夹角为60°(如图所示),一束阳光经镜面反射后照射到电池板上P点,下列说法正确的是()A.太阳能电池板将电能转化为光能B.若镜面竖直下移,则反射光线位置改变C.若镜面绕入射点顺时针转动5°,则反射光线的光斑在P点上方D.若镜面绕入射点逆时针转动5°,则反射光线与入射光线的夹角减小10°【答案】C【详解】A.太阳能电池板将光能转化为电能,故A错误;B.若镜面竖直下移,则反射光线位置不变,如图所示:故B错误;C.若镜面绕入射点顺时针转动5°,则反射光线的光斑在P点上方,如图:故C正确;D.若镜面绕入射点逆时针转动5°,则入射角与反射角均增大5°,反射光线与入射光线的夹角增大10°,如图故D错误。故选C。33.如图所示,一束光与平面镜成角从点射入,则反射角为;当光线绕点顺时针转动角时,入射光线与反射光线的夹角为夹角;接着平面镜绕点逆时针转动10度角,反射光线一共转过角。【答案】606050【详解】[1]入射光线与镜面的夹角为30度时,入射角为60度,光的反射现象中,反射角等于入射角,所以反射角为60度。[2]图示中,光线AO沿O点顺时针转动30度角时,入射光线与镜面的夹角变成60度,则入射角为30度。反射角也为30度,所以入射光线与反射光线的夹角为60度。[3]平面镜绕O点逆时针转动10度,入射光线的方向保持不变,则法线也跟着逆时针转动10度,入射角改变了10度,反射角也改变了10度,所以反射光线改变了20度,第二问中反射光线已旋转过30度,所以反射光线一共转过的度数20°+30°=50°34.如图所示是一种液面升降监测装置原理图。点光源S发出的一束激光与水平面成角射向平静的液面,激光在平静的液面发生了光的反射,入射角为度,光经液面反射后射到液面上方水平标尺上的点,当液面下降时,入射角会(选填“变大”或“不变”或“变小”),光点会向(选填“左”或“右”)移动;若光点向右移动了,表明液面下降了m。【答案】45不变右0.5【详解】[1]由“激光与水平液面成角射向平静的液面”,可得入射角为[2][3][4]当液面下降时,入射光线不变、法线仍与液面垂直,则入射角的大小不变,所以反射光线与原来的反射光线平行,反射光斑将向右移到A的位置,由下图可知,反射光斑将向右移,根据直角三角形斜边中点到三个顶点的距离相等可知,可得液面下降的高度为七.利用光的反射判断水面上升或下降(共4小题)35.有一光电控制液面高度的仪器,通过光束经液面反射后射到光电屏上的光斑位置来判断液面高低。如图所示,一束光与液面的夹角为40°,下列说法正确的是()A.此时这束光的反射角为40°B.当液面上升时,反射角的大小不变C.当液面上升时,光屏上的光斑向右移动D.当液面上有波纹时,不再遵循光的反射定律【答案】B【详解】A.如图,入射光与液面的夹角为40°,则入射角为90°-40°=50°反射角等于入射角,所以反射角也等于50°,故A错误;BC.当液面上升时,液面方向与原液面平行,入射光线位置不变,所以入射角不变,则反射角也不变;而入射点向左上方移动,所以反射光线向左移动,则光屏上的光斑向左移动,故B正确,C错误;D.当水面上有波纹时,光照射到水面依然发生反射现象,只要是反射都是遵循光的反射定律,故D错误。故选B。36.如图所示是一种液面升降监测装置原理图。点光源S发出的一束激光与水平液面保持成40°射向平静的液面方向不变,下列说法正确的是()A.当液面下降时,光点S'将向左B.盛液体的容器倾斜但液面高度不变时,光点S'的位置改变C.当液面上升时,光点S'将向左D.当液面上升或下降时,光点S′的位置不变【答案】C【详解】A.由图可知,当液面下降时,入射点右移,入射角不变,反射角不变,反射光线与原反射光线平行,如下图所示:光点S'将向右移动,故A错误;B.盛液体的容器倾斜时,液面高度不变,入射点位置不变,入射角不变,反射角不变,光点S'位置不变,故B错误;CD.当液面上升时,由于入射角不变,反射光线与原来的入射光线平行,如下图所示:光点S'将向左移动,故C正确,D错误。故选C。37.如图所示是一种液面升降监测装置原理图,点光源S发出的一束激光经液面反射后射到液面上方水平标尺上的点,当入射光线与液面的夹角为40°时,反射角的大小为;当发现光点向左移动时,说明液面(填“升高”或“下降”或“不变”)了。【答案】50°升高【详解】[1]入射角为入射光线与法线的夹角,法线垂直于反射面,当入射光线与液面的夹角为40°时,即入射角等于90°-40°=50°,根据光的反射规律可知,反射角等于入射角等于50°。[2]首先光的入射角度没变,即反射角的大小也不变,当液面下降时,相当于入射点向右移,同时反射后射到液面上方水平标尺上的光点也向右移,当液面上升时,相当于入射点向左移,同时反射后射到液面上方水平标尺上的光点也像左移。说明液面升高了。38.有一种利用光电控制液面高度的仪器,是通过光束在液面上的反射光线打到光电屏上来显示液面高度的,光路图如图所示。当光线与液面的夹角为40°时,反射角的大小为;当光屏上的光点由移到,表示液面(选填“上升”、“下降”或“不变”)。【答案】50°上升【详解】[1]当入射光线与液面的夹角是40°时,入射角为90°﹣40°=50°在光的反射中,反射角等于入射角,则反射角的大小是50°。[2]由于入射光线是固定的,且光在液面上发生的是镜面反射,故当液面发生变化时,变化后的反射光线的方向与原来的反射光线是平行的,如下图所示:由图可知,当光电屏上的点由S1移到S2时,表明液面从CD上升到AB。八.作光的反射光路图(共5小题)39.如图所示,画出反射光线并标出反射角的大小。【答案】【详解】过入射点作出法线,由图可知,入射光线与镜面的夹角为35°,则入射角等于再根据反射光线与入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角,即可画出反射光线。如图所示:40.光热电站采用“光—热—电”的发电方式,成千上万的“定日镜”(平面镜)把太阳光反射到位于太阳塔顶的吸热器表面,形成以上的高温。如图所示,一束太阳光AB斜射至“定日镜”上,经反射后到达吸热器表面C点。请依据光的反射定律画出“定日镜”所在位置。【答案】【详解】由光的反射定律可知,反射角等于入射角,先作出入射光线和反射光线的角平分线,即为法线,再过入射点作法线的垂线,即“定日镜”的位置,如图所示:41.(1)如图所示,是AO在平面镜中的像。请根据平面镜成像的特点画出平面镜M的位置。(2)完成图中的光路图,保留作图痕迹。(3)如图所示,A、B是镜前一个点光源S发出的光线经平面镜反射后的两条反射光线,请在图中标出点光源S和像点的位置。并完成反射光路图。【答案】(1)(2)(3)【详解】(1)根据平面镜成像的特点,平面镜成的像与物关于平面镜对称,所以连接、,作两条连线的垂直平分线即为平面镜的位置,如图(2)由图可知,两块平面镜相互垂直,图中已画出其中一块平面镜的法线;在光的反射现象中,反射角等于入射角,据此作出反射光线;反射光线又作为入射光线照射到另外一块平面镜上,再作出另一块平面镜的法线,根据反射角等于入射角作出反射光线;经过两次反射后的反射光线与最初的入射光线平行,方向与最初的入射光线相反,如图(3)先将两条反射光线反向延长交于一点即为像的位置,再通过平面镜作出的对称点S,即为发光点的位置,连接S与两个反射点画出入射光线,如图42.作图题:(1)如图所示,画出反射光线并标出反射角的大小;(2)作出图中物体AB在平面镜MN中所成的像(保留作图痕迹);(3)画出小孔成像的光路图以及所成的像(画在光屏中间)。【答案】(1)(2)(3)【详解】(1)过入射点O作出法线,由图可知,入射角等于反射角等于入射角,据此画出反射光线,并标出反射角的大小,如图所示(2)根据平面镜成像的特点,分别作出物体AB的端点A、B关于平面镜的对称点A'、B',用虚线连接A'和B',即为物体AB在平面镜中的像。如图所示(3)过A点和小孔画出一条光线交光屏于A',再过B点和小孔画出一条光线交光屏于B',用实线连接A'、B',即为像A'B',如图所示43.按要求作图。(1)如图甲所示,画出入射光线AO的反射光线OB,并标出反射角的度数。(2)如图乙所示,S是光源,S′是它在平面镜中成的像,SA是S发出的一束光。请在图中画出平面镜的位置及SA经平面镜反射后的光路图。【答案】(1)(2)【详解】(1)过入射点作出法线,因为入射光线与镜面的夹角是30°,所以入射角为90°-30°=60°则反射角也为60°,根据反射角与入射角相等,作出反射光线OB,并标出反射角的度数。如图所示:(2)连接SS′,作出SS'的中垂线,即为镜面;延长SA交镜面于点O,连接SO'就得到SA的反射光线,如下图所示:九.镜面反射和漫反射(共7小题)44.雨后天晴的夜晚,为了不踩到地上的积水,下列判断中正确的是()A.迎着月光走,地上暗处是水,背着月光走,发亮处是水B.迎着月光走,地上发亮处是水,背着月光走,地上暗处是水C.迎着月光或背着月光走,都应是地上发亮处是水D.迎着月光或背着月光走,都应是地上暗处是水【答案】B【详解】当人迎着月光时,月光(平行光)照射到地面和积水:积水处:水面光滑,发生镜面反射,根据光的反射定律可知,反射光会正对人眼射出(因为人迎着月光,反射光方向与人眼视线一致),大量反射光进入眼睛,所以人看到积水处是发亮的。干燥地面:地面粗糙,发生漫反射,反射光向各个方向散射,只有极少部分反射光能进入人眼,所以干燥地面看起来是较暗的。当人背着月光时,月光(平行光)仍先照射到地面和积水,但方向与人眼视线相反:积水处:水面光滑,发生镜面反射,反射光会沿“远离人眼”的方向射出(因为人背着月光,反射光无法进入人眼),没有反射光进入眼睛,所以积水处看起来是暗的。干燥地面:地面粗糙,发生漫反射,虽然月光从后方照射,但漫反射的光会向各个方向散射,仍有少量反射光能进入人眼,所以干燥地面看起来比积水处更亮。故ACD错误,B正确。故选B。45.下列说法正确的是()A.城市中随处可见的玻璃幕墙会造成严重的光污染,是因为玻璃幕墙表面发生了镜面反射B.西藏地区居民常利用“太阳灶”烧水,该现象利用的是凸面镜对光的会聚作用C.光在真空中的速度约为3×108m/s,浩瀚的宇宙经常用光年作为时间单位D.人眼能够看到投影仪幕布上的画面,这说明投影仪幕布是光源【答案】A【详解】A.当太阳光照射到玻璃幕墙上时,光在玻璃表面发生镜面反射,而我们恰好在反射光线的方向上时会有很强的光进入眼睛,因此玻璃幕墙看起来明亮刺眼,造成了严重的光污染,故A正确;B.西藏地区居民常利用“太阳灶”烧水,该现象利用的是凹面镜对光的会聚作用,故B错误;C.光在真空中的速度约为3×108m/s,浩瀚的宇宙经常用光年作为长度单位,表示光传播一年经过的距离,故C错误;D.人眼能够看到投影仪幕布上的画面,这是投影仪幕布反射的光,因此不是光源,故D错误。故选A。46.光现象让我们的世界变得绚丽多彩,下列说法正确的是()A.我们看到电影幕布上的影像是因为发生了漫反射B.入射角等于反射角C.光在同种不均匀介质中沿直线传播D.我们能看到物体是因为物体发光【答案】A【详解】A.电影幕布表面粗糙,光线照射到幕布上会发生漫反射,使得各个方向的观众都能看到影像,故A正确;B.在光的反射现象中,先有入射角,后有反射角,正确的逻辑是“反射角等于入射角”(反射角由入射角决定),而非“入射角等于反射角”。故B错误;C.光在同种均匀介质中沿直线传播,在同种不均匀介质中会发生折射,不沿直线传播,故C错误;D.我们能看到物体,除了光源本身发光,还可以是物体反射的光进入我们的眼睛,如我们看到的书本、桌椅等,故D错误。故选A。47.关于光的反射,下列叙述正确的是()A.月夜迎着月光走,水是亮的;背着月光走,水是暗的B.入射角增大5°时,反射光线与入射光线的夹角也增大5°C.因为漫反射的光线杂乱无章,所以漫反射不遵循光的反射定律D.有的学生不能看清老师黑板上写的粉笔字,这是因为粉笔字没有反射光【答案】A【详解】A.迎着月光走时,月光照到水面,由于水面比较光滑,会发生镜面反射,反射光线集中,有较多的光进入人眼,所以人感觉水面亮;而月光照到地面,地面相对粗糙,发生漫反射,反射光线分散,只有很
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